CN110368237A - 一种婴儿培养箱监测系统 - Google Patents

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杨海仕
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Abstract

本发明涉及婴儿培养箱技术领域，具体而言，涉及一种婴儿培养箱监测系统，包括监测单元、控制单元和报警单元，所述监测单元和所述报警单元均与所述控制单元通信连接；所述监测单元包括第一温度传感器(7)、湿度传感器(6)、噪音监测传感器、氧传感器(5)和称重传感器组件，所述第一温度传感器(7)、所述湿度传感器(6)和所述氧传感器(5)的检测探头均位于培养箱的加热系统的进风口附近；所述控制单元，用于接收监测数据并与预设阈值进行比较，若比较结果超出阈值范围则向所述报警单元输出相应的报警控制指令；所述报警单元，用于执行所述控制单元的报警控制指令。本发明可保障监测参数的全面、准确有效。

Description

一种婴儿培养箱监测系统
技术领域
本发明涉及婴儿培养箱技术领域，具体而言，涉及一种婴儿培养箱监测系统。
背景技术
婴儿培养箱是针对出生后健康状况不佳的婴儿而设置的医疗设备，由于婴儿身体较为脆弱，因此对婴儿培养箱内的环境要求较高。婴儿培养箱的监测系统用于监测婴儿培养箱内的环境。现有的用于婴儿培养箱的监测系统，存在传感器位置设置不合理，造成监测数据不准确；监测的物理参数不全面等诸多弊端。导致当培养箱内的环境对婴儿不适宜时，不能及时监测到，这给婴儿带来极大的健康安全隐患。
发明内容
为在一定程度上解决上述问题的至少一个方面，本发明提供一种婴儿培养箱监测系统，包括监测单元、控制单元和报警单元，所述监测单元和所述报警单元均与所述控制单元通信连接；
所述监测单元包括第一温度传感器、湿度传感器、噪音监测传感器、氧传感器和称重传感器组件，所述第一温度传感器、所述湿度传感器和所述氧传感器的检测探头均位于培养箱的加热系统的进风口附近；
所述控制单元，用于接收监测数据并与预设阈值进行比较，若比较结果超出阈值范围则向所述报警单元输出相应的报警控制指令；
所述报警单元，用于执行所述控制单元的报警控制指令，显示报警信息。
本发明的婴儿培养箱监测系统可同时检测培养箱的温度、湿度、氧浓度、婴儿重量、噪音强度等多项重要参数，能够获得全面的环境及婴儿体征数据。并且，将温、湿度传感器和氧传感器设置在加热系统的进风口，可以保障监测参数的均匀有效。因为加热系统必然包括进风口和出风口，从进风口进入的空气经加热系统加热后，由风扇将其吹送至出风口，再经出风口送入培养箱。可见加热系统进风口的空气是经过混合和循环后的，较能准确体现培养性内的环境参数。
可选地，所述第一温度传感器、所述湿度传感器、所述氧传感器和所述噪音监测传感器均设置在所述加热系统的加热室壳体上；所述控制单元包括主板，所述主板也设置在所述加热室壳体上；所述第一温度传感器、所述湿度传感器、所述氧传感器和所述噪音监测传感器均与所述主板通信连接。由于温、湿度传感器、氧传感器和噪音监测传感器的安装位置均在加热室壳体上，而主板就位于加热室壳体外部，使得各传感器与主板之间的连线距离较短，连线非常便捷。
可选地，所述氧传感器包括相邻设置的第一氧传感器和第二氧传感器。因为两个氧传感器相邻设置，当两个氧传感器的检测数据出现超过一定阈值的差异时，可判断某个氧传感器出现异常，及时检修维护，从而减小甚至避免因氧传感器异常可能导致的婴儿窒息风险。
可选地，所述第一温度传感器和所述湿度传感器均设置在支架板上，所述支架板与所述加热室壳体连接，所述支架板外侧设有支架板后盖，所述支架板内侧设有支架板前盖。将温、湿度传感器先安装至支架板，再将支架板与加热室壳体连接，减少操作难度，便于维护。支架板外侧和内侧的后盖和前盖可以有效保护传感器。
可选地，所述监测单元还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器设置在所述加热系统的出风口附近或者出风道内。在加热系统出风口设置温度传感器，可监测加热系统的出风温度，避免过热或者过冷空气进入培养箱。
可选地，所述监测单元还包括光照监测传感器。光照监测传感器用于检测培养箱内光照强度，保障培养箱内适宜的光照条件。
可选地，所述监测单元还包括至少一个肤温传感器。肤温传感器用于监测婴儿体温，婴儿体温一旦出现异常可提示医护人员及时救护。
可选地，所述培养箱设有侧面板，所述侧面板上设有肤温传感器插座，所述肤温传感器与所述肤温传感器插座连接。由于肤温传感器要根据婴儿的身体位置设置，因此，在侧面板设置肤温传感器插座，既便于插接连线，又可以极大的减小医护人员碰触插接位置的概率。
可选地，所述报警单元包括报警灯和/或显示控制子单元，所述显示控制子单元用于显示报警内容。
可选地，所述报警灯设置在所述培养箱的支撑柱的顶部。以上所述各类传感器一旦监测到异常都会做出报警提示，通过报警灯的颜色变化或者闪烁频次等指示异常，将报警灯设置在支撑柱的顶部，其可见性好，不易被遮挡。
附图说明
图1为床体基座和加热室壳体位置关系图；
图2为加热室壳体外部结构图；
图3为加热室壳体内部结构图；
图4为加热室壳体爆炸图；
图5为图4中A处局部放大图；
图6为传感器安装盒的局部爆炸图；
图7为主板安装结构的局部爆炸图；
图8为肤温传感器插座与床体基座安装结构爆炸图(图中床体基座为倒扣状态)；
图9为称重装置结构图；
图10为图9中B处的局部放大图；
图11为报警灯安装位置图。
附图标记说明：
10-箱体 11-床体基座 12-床体托盘 13-侧面板 131-标贴 14-支撑柱 15-报警灯 16-传感器单元 3-加热室壳体 301-腔壳 302-边板 3021-第二螺钉孔 31-传感器安装盒 311-支架板后盖 312-支架板 3121-螺孔柱 3122-第一螺钉孔 3123-第三螺钉孔 313-支架板前盖 315-探头接棒 32-主板安装支架 33-导槽 34-回风组件 35-氧传感器安装板36-加热器 37-麦克风支架 4-主板 5-氧传感器 51-第一氧传感器 52-第二氧传感器 6-湿度传感器 7-第一温度传感器 8-麦克风组件 9-肤温传感器插座。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
为更容易的理解本发明的技术方案，在开始进行本发明的说明之前，首先对婴儿培养箱的主体结构进行简要说明：参考附图9，一般婴儿培养箱包括一个竖直的支撑柱14，支撑柱14底部连接可以移动的支脚。支撑柱14上安装箱体10，箱体10内放置婴儿。参考图1，箱体10内底部设置床体托盘12，床体托盘12底部设置床体基座11。
下面结合附图对本发明进行详细说明如下。
如图1至图4所示，一种婴儿培养箱监测系统，包括监测单元、控制单元和报警单元，所述监测单元和所述报警单元均与所述控制单元连接。监测单元包括多种类型的传感器，用于采集培养箱内的环境信息和婴儿体表信息，根据所采集信息的不同，所述监测单元和所述控制单元之间可设置模数转换电路或者信号放大电路。控制单元包括主板4，控制单元用于接收监测单元采集到的数据，并进行计算或者与设定阈值进行比较，根据比较或运算结果向报警单元输出相应的报警控制指令。报警单元用于执行控制单元的报警控制指令，显示报警信息。报警单元包括报警灯和/或显示控制子单元，显示控制子单元用于显示报警内容。例如，当培养箱内温度异常时，报警灯会通过改变其颜色、闪烁或者通过不同闪烁频率等显示培养箱内环境异常了；而显示控制子单元则可以用于显示是温度异常、当前温度值及当前温度与预设温度的差值。报警灯15和显示控制子单元与控制单元通信连接。
监测单元包括第一温度传感器7、湿度传感器6、噪音监测装置、氧传感器5和称重传感器组件。第一温度传感器7用于监测培养箱内的温度，湿度传感器6用于监测培养箱内的湿度，噪音监测装置用于监测培养箱内的噪音强度，氧传感器5用于监测培养箱内的氧浓度，称重传感器组件用于采集婴儿的体重信息。第一温度传感器7、湿度传感器6和氧传感器5的检测探头均位于培养箱的加热系统的进风口附近。
为保障培养箱内的空气温度适宜，需要通过加热系统给培养箱内的空气和/或进入培养箱的空气或氧气加热，并将加热后的空气再送入培养箱内供婴儿呼吸。加热系统包括加热室壳体3和回风组件34。加热室壳体3和回风组件34构成一个内部空腔结构，该空腔结构形成加热室。加热室内设有加热器36，加热器36用于加热空气。加热室包括进风口和出风口，空气从进风口进入加热室，经过加热器36加热后的空气从出风口进入培养箱。本发明将温、湿度传感器和氧传感器设置在加热系统的进风口，可以保障监测参数的均匀有效。因为，经加热系统加热后的空气，由风扇将其吹送至出风口，再经出风口送入培养箱，可见加热系统进风口的空气是经过混合和循环后的，较能准确体现培养性内的环境参数。
本实施例中，加热室壳体3包括腔壳301和边板302，腔壳301与回风组件34形成加热室。边板302连接腔壳301的左边沿、右边沿和顶边。腔壳301朝向培养箱内的一侧定义为其内侧，腔壳301另一侧定义为外侧。
第一温度传感器7、湿度传感器6、氧传感器5和噪音监测装置均设置在加热室壳体3上，加热室壳体3外部设有主板4，第一温度传感器7、湿度传感器6、氧传感器5和噪音监测装置均与主板4通信连接。其中，氧传感器5安装在腔壳301的右边，氧传感器5的检测探头裸露于腔壳301的内侧。可选地，氧传感器5设置在氧传感器安装板35上，氧传感器安装板35通过螺钉与腔壳301连接。将氧传感器5先安装至氧传感器安装板35，再将氧传感器安装板35与加热室壳体3连接，减少操作难度，便于维护。
较佳的氧传感器5第一氧传感器51和第二氧传感器52，第一氧传感器51和第二氧传感器52紧邻设置。因为两个氧传感器相邻设置，因此两个氧传感器检测到的空气的参数应该是基本一致的，当两个氧传感器的检测数据出现超过一定阈值的差异时，可判断某个氧传感器出现异常，以提醒及时检修维护，从而减小甚至避免因氧传感器异常可能导致的婴儿窒息风险。本发明经过多次试验，将第一氧传感器51和第二氧传感器52检测得到的氧浓度的允许差值上限设置在8％，即当第一氧传感器51和第二氧传感器52检测到的氧浓度差值大于8％，就认为其中一个氧传感器出现异常了，需要对第一氧传感器51和第二氧传感器52全部维护校准，或是更换。
结合图4和图5所示，腔壳301上安装有噪音监测装置，噪音监测装置包括噪音监测传感器。本实施例中，噪音监测传感器为麦克风组件8，麦克风组件8用于检测培养箱内的噪音。本发明，麦克风组件8可实时监测培养箱内出现的超过一定阈值的噪声，避免噪声干扰婴儿休息，甚至影响其健康。麦克风组件8与主板4电连接，用以将麦克风组件8采集到的噪音信号传送至主板4。参考图3，麦克风组件8的检测头部位于腔壳301的内侧，并裸露于培养箱内。本实施例中，噪音监测传感器采用的麦克风组件8，实际上，噪音监测传感器还可以是其他品类的声音或者噪音监测传感器，能够实现监测噪音强度即可。
麦克风组件8通过麦克风支架37与腔壳301固定连接。麦克风支架37包括一个用于安装麦克风组件8的麦克风安装孔和两个安装耳，安装耳上设有螺钉孔，麦克风支架37通过螺钉与腔壳301固定连接，麦克风组件8装入麦克风安装孔内，并与麦克风安装孔内壁过盈配合。
如图6所示，加热室壳体3的顶部边板302开有一个矩形或者圆角矩形的传感器安装孔。传感器安装孔底边设有一个豁口。第一温度传感器7和湿度传感器6均设置在支架板312上。第一温度传感器7和湿度传感器6尾端(本处所述尾端为远离检测探头的一端)连接探头接棒315，探头接棒315内设有传感器的连接线缆，探头接棒315可以有效保护传感器与线缆的连接处，避免长时间使用损坏连接线缆。支架板312与加热室壳体3连接，支架板312外侧安装支架板后盖311，支架板312内侧安装支架板前盖313。
支架板312包括安装槽和连接部，安装槽为带有至少两个传感器安装孔、并向培养箱内侧凹进的槽，传感器安装孔贯通安装槽的槽底。第一温度传感器7和湿度传感器6的检测探头穿过传感器安装孔裸露于培养箱内。安装槽的底部槽外壁设有与上述豁口匹配的凸起，凸起内设有第三螺钉孔3123，支架板前盖313内设有与第三螺钉孔3123对应的第四螺钉孔，用于实现支架板前盖313与支架板312的连接。
支架板312上设有至少两个第一螺钉孔3122，边板302上设有与第一螺钉孔3122对应的第二螺钉孔3021，支架板312通过在第一螺钉孔3122和与之对应的第二螺钉孔3021内旋入螺钉实现其与边板302的固定连接。连接部外侧固定有一个螺孔柱3121，螺孔柱3121中心设有第五螺钉孔。支架板后盖311上设有与第五螺钉孔对应的第六螺钉孔，以便于通过螺钉实现支架板后盖311与支架板312的固定连接。
本发明将温、湿度传感器先安装至支架板312，再将支架板312与加热室壳体3连接，减少操作难度，便于维护。支架板外侧和内侧的后盖和前盖可以有效保护传感器。
较佳的，监测单元还包括第二温度传感器，第二温度传感器设置在加热系统的出风口附近，用于检测被加热器36加热后的空气温度。所述加热系统的出风口是指加热后的空气进入培养箱内的位置。可选地，第二温度传感器也可以设置在加热系统的出风风道内，所述出风风道是指加热器末端至加热系统的出风口之间的空气通道。在加热系统出风口或者出风风道内设置温度传感器，可监测加热系统的出风温度，避免过热或者过冷空气进入培养箱。
较佳的，监测单元还包括光照监测传感器。光照监测传感器包括一个位于培养箱内的光照探头，用于监测培养箱内的光照强度。光照监测传感器也连接主板4。光照监测传感器用于检测培养箱内光照强度，保障培养箱内适宜的光照条件。
结合图4和图7，加热室壳体3外部固定安装主板安装支架32，主板安装支架32通过螺钉与加热室壳体3的腔壳301固定连接。主板安装支架32上安装主板4，且由于第一温度传感器7、湿度传感器6、氧传感器5和麦克风组件8均设置在加热室壳体3上，因此第一温度传感器7、湿度传感器6、氧传感器5和麦克风组件8均可以与主板4就近电连接，这使得各传感器与主板4之间的连线距离较短、增加了线路的可靠性，同时，线路集中，布线、维护便捷。
本发明的婴儿培养箱监测系统的监测单元还包括至少一个肤温传感器。所述肤温传感器用于监测婴儿体表的体温。肤温传感器可以为与婴儿体表接触的贴片式体温传感器，也可以为非接触式红外感温传感器。较佳的，肤温传感器可以设置为多个，用于监测婴儿体表不同位置的体温，婴儿体温一旦出现异常可提示医护人员及时救护。肤温传感器与主板4电连接。
结合图1和图8所示，培养箱的床体基座11靠近支撑柱14的一侧设有侧面板13，侧面板13和加热室壳体3位于培养箱的同侧，侧面板13上固定安装有若干个肤温传感器插座9，肤温传感器与肤温传感器插座9连接。即，肤温传感器插座9的一端连接肤温传感器，另一端连接主板4。以贴片式肤温传感器为例，肤温传感器插座9的一端与连接传感器贴片的线缆通过插接连接，另一端通过线缆连接主板4。由于肤温传感器要根据婴儿的身体位置设置，因此，在侧面板13上设置肤温传感器插座9，既便于插接连线，又可以极大的减小医护人员碰触插接位置的概率。
较佳的，各肤温传感器的检测精度不同，为便于医护人员识别，可将肤温传感器插座9设置为不同颜色，并在侧面板13上粘贴标贴131。
如图9、10所示，本发明的婴儿培养箱监测系统还包括四个称重传感器组件。每个称重传感器组件包括一个传感器单元16和一个称重尖端，称重尖端用于接触承载婴儿的托板等物体。称重尖端通过螺柱与传感器单元可拆卸连接，螺柱将称重尖端承载的压力传递至传感器单元16。四个传感器单元16呈矩形分布在床体基座11的底部，并与床体基座11固定安装。床体基座11上设有与传感器单元16一一对应的让位孔111，螺柱下端连接传感器单元16，螺柱上端穿过让位孔111连接称重尖端。本发明的称重传感器组件安装结构简单，拆装维护方便，可以单独拆装某个传感器组件或传感器单元进行检查维护。
如图11所示，较佳的，本发明的婴儿培养箱监测系统包括报警灯15，报警灯15设置在培养箱的支撑柱14的顶部。以上各类传感器一旦监测到异常都会做出报警提示，通过报警灯15的颜色变化或者闪烁频次等指示异常。将报警灯15设置在支撑柱14的顶部，其可见性好，不易被遮挡。本发明所述的支撑柱14是指用于支撑培养箱的箱体10的柱体，箱体10安装在支撑柱14一侧，并且箱体10在支撑柱14上的相对上下位置可调。
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种婴儿培养箱监测系统，其特征在于，包括监测单元、控制单元和报警单元，所述监测单元和所述报警单元均与所述控制单元通信连接；
所述监测单元包括第一温度传感器(7)、湿度传感器(6)、噪音监测传感器、氧传感器(5)和称重传感器组件，所述第一温度传感器(7)、所述湿度传感器(6)和所述氧传感器(5)的检测探头均位于培养箱的加热系统的进风口附近；
所述控制单元，用于接收监测数据并与预设阈值进行比较，若比较结果超出阈值范围则向所述报警单元输出相应的报警控制指令；
所述报警单元，用于执行所述控制单元的报警控制指令，显示报警信息。
2.如权利要求1所述的婴儿培养箱监测系统，其特征在于，所述第一温度传感器(7)、所述湿度传感器(6)、所述氧传感器(5)和所述噪音监测传感器均设置在所述加热系统的加热室壳体(3)上；
所述控制单元包括主板(4)，所述主板(4)也设置在所述加热室壳体(3)上；
所述第一温度传感器(7)、所述湿度传感器(6)、所述氧传感器(5)和所述噪音监测传感器均与所述主板(4)通信连接。
3.如权利要求2所述的婴儿培养箱监测系统，其特征在于，所述氧传感器(5)包括相邻设置的第一氧传感器(51)和第二氧传感器(52)。
4.如权利要求2所述的婴儿培养箱监测系统，其特征在于，所述第一温度传感器(7)和所述湿度传感器(6)均设置在支架板(312)上，所述支架板(312)与所述加热室壳体(3)连接，所述支架板(312)外侧设有支架板后盖(311)，所述支架板(312)内侧设有支架板前盖(313)。
5.如权利要求4所述的婴儿培养箱监测系统，其特征在于，所述监测单元还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器设置在所述加热系统的出风口附近或者出风道内。
6.如权利要求1所述的婴儿培养箱监测系统，其特征在于，所述监测单元还包括光照监测传感器。
7.如权利要求1所述的婴儿培养箱监测系统，其特征在于，所述监测单元还包括至少一个肤温传感器。
8.如权利要求7所述的婴儿培养箱监测系统，其特征在于，所述培养箱设有侧面板(13)，所述侧面板(13)上设有肤温传感器插座(9)，所述肤温传感器与所述肤温传感器插座(9)连接。
9.如权利要求1-8任一所述的婴儿培养箱监测系统，其特征在于，所述报警单元包括报警灯(15)和/或显示控制子单元，所述显示控制子单元用于显示报警内容。
10.如权利要求9所述的婴儿培养箱监测系统，其特征在于，所述报警灯(15)设置在所述培养箱的支撑柱(14)的顶部。
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